[发明专利]Ag基电触头材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉末合金材料技术领域的电触头材料，具体地说，涉及的是 一种Ag基电触头材料及其制备方法。

背景技术

Ag基触头材料具有良好的导电、导热性能，接触电阻低而稳定，抗侵蚀性 能优良等优点。现在Ag基电触头材料的主要增强相种类有C、WC、W、Ni、 SnO₂、CdO、ZnO等物质，增强相主要加入方式是以颗粒形式加入。如文献： 吴春萍在《云南冶金》2005(34)1上发表的“银基电接触材料”一文中指出 Ag-石墨材料具有优良的抗熔焊特性，但是由于在使用过程中Ag-C材料电弧转 移速度缓慢，从而容易造成材料局部融化加剧，同时由于石墨颗粒与Ag金属润 湿不良，从而使得Ag-C材料在使用过程中存在耐电弧烧蚀能力弱的问题。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的不足和缺陷，提供一种碳素材料增强的Ag 基电触头材料及其制备方法，该材料采用液相沉积表面预处理的方法在碳素粉体 材料表面沉积微细的W或Ni颗粒，从而在微观层面上实现了混杂增强的效果， 结合各增强相的优点，使得材料具有优良的电学及力学性能。

为实现上述的目的，本发明采用的技术解决方案是：

本发明提供一种Ag基电触头材料，其包含的组分及重量百分比含量为：1％≤ 碳素材料(C)≤5％、0.5％≤添加剂≤5％，余量为银；所述添加剂为W、Ni两种 元素中的一种。

所述碳素材料是指石墨、金刚石、碳中的一种或几种。

本发明还提供上述Ag基电触头材料的制备方法，具体经碳素材料粉体表面 处理、混粉、压制、烧结、挤压成型而成。该方法包括以下步骤：

第一步，首先将碳素粉体材料进行表面处理；

所述碳素粉体材料是指石墨、金刚石、碳中的一种或几种，其粒度在 0.5μm-50μm之间。

所述表面处理，其方法是采用液相沉积的方法在碳素粉体材料表面沉积WO₃或Ni(OH)₂。

所述表面沉积WO₃或Ni(OH)₂的质量由电触头材料成分中Ni或W元素含 量决定。

第二步，将表面处理后的碳素粉体材料在氢气气氛下还原；

所述还原，其还原温度为500-800℃，还原时间为0.5-1h。

第三步，将还原后的碳素粉体材料和银粉按电触头材料成分比例混合均匀；

所述混合，其转速为15-30r/min，时间为5-10h。

第四步，将混合均匀后的粉末压制成坯料；

所述将球磨后的粉末压制成坯料，是指在100MPa～500MPa等静压压强下 将球磨后的粉末压制成坯料。

第五步，对压制成型的坯料进行烧结；

所述烧结，其中烧结温度为750～950℃，烧结时间为1～10h，氢气气氛或 惰性气氛保护。

第六步，对烧结后的坯料进行热压；

所述热压，其中热压温度500～950℃，热压压力在100～700MPa之间，热 压保温时间为5～60min。

第七步，对热压后的坯体进行复烧；

所述复烧，其中工艺参数同第五步，即烧结温度为750～950℃，烧结时间 为1～10h，氢气气氛或惰性气氛保护。

第八步，对复烧后的坯体进行热挤压，得到所述的Ag基触头材料。

所述热挤压是在液压机上进行。

所述热挤压，其中坯料加热温度在400～900℃，挤压模具预热温度100～ 500℃，挤压速度为5～8cm/min，挤压比为10～400。

本发明的Ag基触头材料，经过装机试验检测表明，具有优良的耐电弧烧蚀 性能和抗熔焊性能。这主要是由于碳素材料本身的高熔点特性有助于提高触头表 面的抗熔焊性，并且通过液相沉积的方法首先在碳素材料表面沉积微细W和Ni 元素的氧化物或氢氧化物，使得W或Ni元素均匀分布于碳素增强颗粒表面，之 后采用热处理还原的方法在碳素材料表面获得W或Ni颗粒。W或Ni颗粒在碳 素材料表面的存在改善了增强相颗粒的导电性能，延长了触头材料的使用寿命。 同时由于碳素材料颗粒表面沉积有W或Ni金属，从而使得碳素材料与银金属润 湿性良好。采用表面处理后的碳素粉末为原料与银粉混合烧结挤压成型，获得具 有纤维结构的组织结构，进一步增加了材料的抗熔焊等电接触性能。